KR20160026686A - 고강도 티탄 동박 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

(과제) 오토포커스 카메라 모듈 등의 전자 기기 부품에 사용되는 도전성 스프링재로서 보다 바람직한 고강도 티탄 동박을 제공한다.
(해결 수단) 2.0 ∼ 4.0 질량％ Ti 를 함유하고, 잔부가 구리 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 압연 방향으로 평행인 방향 및 직각인 방향에서의 0.2 ％ 내력이 모두 1200 ㎫ 이상이고, 또한, 압연 방향으로 평행인 방향 및 직각인 방향에서의 스프링 한계값이 모두 800 ㎫ 이상인 것을 특징으로 하는 티탄 동박.

Description

고강도 티탄 동박 및 그 제조 방법{HIGH-STRENGTH TITANIUM-COPPER FOIL, AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명은, 오토포커스 카메라 모듈 등의 도전성 스프링재로서 바람직한, 우수한 강도를 구비한 Cu-Ti 계 합금박에 관한 것이다.
휴대 전화의 카메라 렌즈부에는 오토포커스 카메라 모듈로 불리는 전자 부품이 사용된다. 휴대 전화의 카메라의 오토포커스 기능은, 오토포커스 카메라 모듈에 사용되는 재료의 스프링력에 의해 렌즈를 일정 방향으로 움직이게 하는 한편, 주위에 감겨진 코일에 전류를 흘림으로써 발생하는 전자력에 의해 렌즈를 재료의 스프링력이 작용하는 방향과는 반대 방향으로 움직이게 한다. 이와 같은 기구에 의해 카메라 렌즈가 구동하여 오토포커스 기능이 발휘된다 (예를 들어 특허문헌 1, 2).
따라서, 오토포커스 카메라 모듈에 사용되는 구리 합금박에는, 전자력에 의한 재료 변형에 견디는 정도의 강도가 필요해진다. 강도가 낮으면, 전자력에 의한 변위에 재료가 견디지 못하여, 영구 변형 (주저앉음) 이 발생한다. 주저앉음이 발생하면, 일정한 전류를 흘렸을 때, 렌즈가 원하는 위치로 이동할 수 없어 오토포커스 기능이 발휘되지 않는다.
오토포커스 카메라 모듈에는, 박 두께 0.1 ㎜ 이하이고, 1100 ㎫ 이상의 0.2 ％ 내력을 갖는 Cu-Ni-Sn 계 구리 합금박이 사용되어 왔다. 그러나, 최근의 비용 다운 요구에 의해, Cu-Ni-Sn 계 구리 합금박보다 비교적 재료 가격이 저렴한 티탄 동박이 사용되게 되고, 그 수요는 증가하고 있다.
한편으로, 티탄 동박의 강도는 Cu-Ni-Sn 계 구리 합금박보다 낮고, 주저앉음이 발생하는 문제가 있기 때문에, 그 고강도화가 요망되고 있다. 오토포커스 카메라 모듈에 바람직한 고강도 티탄 동박을 얻기 위하여, 특허문헌 3 에서는, 열간 압연 및 냉간 압연을 실시한 후, 용체화 처리, 압하율 55 ％ 이상의 냉간 압연, 200 ∼ 450 ℃ 의 시효, 압하율 35 ％ 이상의 냉간 압연을 순차 실시하고, 구리 합금박의 표면 조도를 제어하는 방법, 특허문헌 4 에서는, 열간 압연 및 냉간 압연을 실시한 후, 용체화 처리, 압하율 55 ％ 이상의 냉간 압연, 200 ∼ 450 ℃ 의 시효, 압하율 50 ％ 이상의 냉간 압연, 필요에 따라 변형 제거 어닐링을 순차 실시하고, 용체화 후의 냉간 압연의 압하율을 제어함으로써, I(220)/I(311) 을 제어하는 방법이 제안되어 있다. 특허문헌 3 및 특허문헌 4 에 기재된 티탄 동박에 있어서는, 압연 방향으로 평행인 방향에서의 0.2 ％ 내력에 대해 1100 ㎫ 이상이 달성 가능하다고 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 2004-280031호 일본 공개특허공보 2009-115895호 일본 공개특허공보 2014-037613호 일본 공개특허공보 2014-080670호
그러나, 종래 기술에서는, 오토포커스 카메라 모듈의 소형화에 수반하여, 재료에 가하는 변위가 크면, 주저앉음이 발생하기 때문에, 추가적인 개선이 요구되고 있다.
그래서, 본 발명은 오토포커스 카메라 모듈 등의 전자 기기 부품에 사용되는 도전성 스프링재로서 보다 바람직한 고강도 티탄 동박을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 본 발명은 그러한 티탄 동박의 제조 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명자들은 티탄 동박의 압연 평행 방향 및 압연 직각 방향의 0.2 ％ 내력 및 스프링 한계값과 주저앉음의 관계를 조사한 결과, 양 방향의 0.2 ％ 내력뿐만이 아니라, 스프링 한계값이 높을수록 주저앉음량이 작아지는 것을 알아냈다. 본 발명은 이상의 지견을 배경으로 하여 완성한 것으로, 이하에 의해 특정된다.
(1) 2.0 ∼ 4.0 질량％ Ti 를 함유하고, 잔부가 구리 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 압연 방향으로 평행인 방향 및 직각인 방향에서의 0.2 ％ 내력이 모두 1200 ㎫ 이상이고, 또한, 압연 방향으로 평행인 방향 및 직각인 방향에서의 스프링 한계값이 모두 800 ㎫ 이상인 것을 특징으로 하는 티탄 동박.
(2) 압연 방향으로 평행인 방향 및 직각인 방향에서의 0.2 ％ 내력이 모두 1300 ㎫ 이상인 (1) 의 티탄 동박.
(3) 압연 방향으로 직각인 방향에서의 스프링 한계값이 1000 ㎫ 이상인 (1) 또는 (2) 의 티탄 동박.
(4) 박 두께가 0.1 ㎜ 이하인 (1) ∼ (3) 중 어느 하나의 티탄 동박.
(5) Ag, B, Co, Fe, Mg, Mn, Mo, Ni, P, Si, Cr 및 Zr 중 1 종 이상을 총량으로 0 ∼ 1.0 질량％ 함유하는 (1) ∼ (4) 중 어느 하나의 티탄 동박.
(6) 2.0 ∼ 4.0 질량％ Ti 를 함유하고, 잔부가 구리 및 불가피적 불순물로 이루어지는 잉곳을 제작하고, 이 잉곳에 대해 열간 압연, 냉간 압연을 순서대로 실시하고, 이어서, 700 ∼ 1000 ℃ 에서 5 초간 ∼ 30 분간의 용체화 처리, 압하율 95 ％ 이상의 냉간 압연을 순차 실시한 후, 15 ℃/h 이하의 속도로 승온시키고, 200 ∼ 400 ℃ 의 범위에서 1 ∼ 20 시간 유지하고, 150 ℃ 까지 15 ℃/h 이하의 속도로 냉각시키는 시효 처리를 실시하는 것을 포함하는 티탄 동박의 제조 방법.
(7) 상기 잉곳이 Ag, B, Co, Fe, Mg, Mn, Mo, Ni, P, Si, Cr 및 Zr 중 1 종 이상을 총량으로 0 ∼ 1.0 질량％ 함유하는 (6) 의 티탄 동박의 제조 방법.
(8) (1) ∼ (5) 중 어느 하나의 티탄 동박을 구비한 신동품.
(9) (1) ∼ (5) 중 어느 하나의 티탄 동박을 구비한 전자 기기 부품.
(10) 전자 기기 부품이 오토포커스 카메라 모듈인 (9) 의 전자 기기 부품.
(11) 렌즈와, 이 렌즈를 광축 방향의 초기 위치에 탄성 지지하는 스프링 부재와 이 스프링 부재의 탄성 지지력에 저항하는 전자력을 발생시키고 상기 렌즈를 광축 방향으로 구동 가능한 전자 구동 수단을 구비하고, 상기 스프링 부재가 (1) ∼ (5) 중 어느 하나의 티탄 동박인 오토포커스 카메라 모듈.
오토포커스 카메라 모듈 등의 전자 기기 부품에 사용되는 도전성 스프링재로서 보다 바람직한 고강도 Cu-Ti 계 합금박이 얻어진다.
도 1 은 본 발명에 관련된 오토포커스 카메라 모듈을 나타내는 단면도이다.
도 2 는 도 1 의 오토포커스 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 3 은 도 1 의 오토포커스 카메라 모듈의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 4 는 주저앉음량을 측정하는 방법을 나타내는 개략도이다.
오토포커스 카메라 모듈의 렌즈의 오토포커스 기능은, 렌즈에 설치된 재료의 스프링력과, 그 반대 방향으로 작용하는 전자력에 의한 변위에 의해 발휘된다. 재료에 가하는 변위는 재료의 압연면에 대해 수직 방향이고, 재료에는 굽힘 변형이 가해진다. 따라서, 재료는 압연에 대해 평행인 방향의 높은 0.2 ％ 내력뿐만이 아니라, 직각인 방향의 0.2 ％ 내력도 필요하고, 나아가서는, 압연에 대해 평행 및 직각인 방향의 높은 스프링 한계값도 필요하다고 생각된다.
(1) Ti 농도
본 발명에 관련된 티탄 동박에 있어서는, Ti 농도를 2.0 ∼ 4.0 질량％ 로 한다. 티탄 구리는, 용체화 처리에 의해 Cu 매트릭스 중으로 Ti 를 고용시키고, 시효 처리에 의해 미세한 석출물을 합금 중에 분산시킴으로써, 강도 및 도전율을 상승시킨다.
Ti 농도가 2.0 질량％ 미만이 되면, 석출물의 석출이 불충분해져 원하는 강도가 얻어지지 않는다. Ti 농도가 4.0 질량％ 를 초과하면, 가공성이 열화되어, 압연시에 재료가 쉽게 균열된다. 강도 및 가공성의 밸런스를 고려하면, 바람직한 Ti 농도는 2.5 ∼ 3.5 질량％ 이다.
(2) 그 밖의 첨가 원소
본 발명에 관련된 티탄 동박에 있어서는, Ag, B, Co, Fe, Mg, Mn, Mo, Ni, P, Si, Cr 및 Zr 중 1 종 이상을 총량으로 0 ∼ 1.0 질량％ 함유시킴으로써, 강도를 더욱 향상시킬 수 있다. 이들 원소의 합계 함유량이 0, 요컨대, 이들 원소를 함유하지 않아도 된다. 이들 원소의 합계 함유량의 상한을 1.0 질량％ 로 한 것은, 1.0 질량％ 를 초과하면, 가공성이 열화되어, 압연시에 재료가 균열되기 쉬워지기 때문이다. 강도 및 가공성의 밸런스를 고려하면, 상기 원소의 1 종 이상을 총량으로 0.005 ∼ 0.5 질량％ 함유시키는 것이 바람직하다.
(3) 0.2 ％ 내력
본 발명에 관련된 티탄 동박에 있어서는, 압연 방향으로 평행인 방향 및 직각인 방향에서의 0.2 ％ 내력이 모두 1200 ㎫ 이상을 달성할 수 있다. 압연 방향으로 평행인 방향 및 직각인 방향에서의 0.2 ％ 내력이 모두 1200 ㎫ 이상이라는 것은, 오토포커스 카메라 모듈의 도전성 스프링재로서 이용하는 데에 있어서 바람직한 특성이다. 본 발명에 관련된 티탄 동박의 압연 방향으로 평행인 방향 및 직각인 방향에서의 0.2 ％ 내력은 바람직한 실시형태에 있어서 모두 1300 ㎫ 이상이고, 더욱 바람직한 실시형태에 있어서 모두 1400 ㎫ 이상이다. 또, 본 발명에 관련된 티탄 동박의 바람직한 실시형태에 있어서는, 압연 방향으로 직각인 방향에서의 0.2 ％ 내력을 1500 ㎫ 이상으로 하는 것도 가능하고, 더욱 1600 ㎫ 이상으로 할 수도 있다.
0.2 ％ 내력의 상한값은, 본 발명이 목적으로 하는 강도의 점에서는 특별히 규제되지 않지만, 수고 및 비용이 들기 때문에 본 발명에 관련된 티탄 동박의 압연 방향으로 평행인 방향 및 직각인 방향에서의 0.2 ％ 내력은 일반적으로는 모두 2000 ㎫ 이하이고, 전형적으로는 모두 1800 ㎫ 이하이다.
본 발명에 있어서는, 티탄 동박의 압연 방향으로 평행인 방향 및 직각인 방향에서의 0.2 ％ 내력은, JIS Z 2241：2011 (금속 재료 인장 시험 방법) 에 준거하여 측정한다.
(4) 스프링 한계값
본 발명에 관련된 티탄 동박에 있어서는, 압연 방향으로 평행인 방향 및 직각인 방향에서의 스프링 한계값이 모두 800 ㎫ 이상을 달성할 수 있다. 압연 방향으로 평행인 방향 및 직각인 방향에서의 스프링 한계값이 모두 800 ㎫ 이상이라는 것은, 내주저앉음성이 우수하다는 것을 나타내고, 오토포커스 카메라 모듈의 도전성 스프링재로서 바람직한 특성이다. 본 발명에 관련된 티탄 동박의 바람직한 실시형태에 있어서는, 압연 방향으로 평행인 방향 및 직각인 방향에서의 스프링 한계값이 모두 900 ㎫ 이상을 달성할 수 있고, 나아가서는 모두 1000 ㎫ 이상을 달성할 수도 있다. 본 발명에 관련된 티탄 동박의 보다 바람직한 실시형태에 있어서는, 압연 방향으로 직각인 방향에서의 스프링 한계값이 1000 ㎫ 이상이고, 더욱 바람직하게는 1200 ㎫ 이상이고, 더욱 바람직하게는 1400 ㎫ 이상이고, 더욱 바람직하게는 1600 ㎫ 이상이고, 더욱 보다 바람직하게는 1700 ㎫ 이상이다.
스프링 한계값의 상한값은, 본 발명이 목적으로 하는 강도의 점에서는 특별히 규제되지 않지만, 수고 및 비용이 들기 때문에 본 발명에 관련된 티탄 동박의 압연 방향으로 평행인 방향 및 직각인 방향에서의 스프링 한계값은 일반적으로는 모두 2000 ㎫ 이하이고, 전형적으로는 모두 1900 ㎫ 이하이다.
본 발명에 있어서는, 티탄 동박의 압연 방향으로 평행인 방향 및 직각인 방향에서의 스프링 한계값은, JIS H 3130：2012 (합금 번호 C1990) 에 준거하여, 반복식 휨 시험을 실시하고, 영구 변형이 잔류하는 굽힘 모멘트로부터 표면 최대 응력을 측정한다.
(5) 동박의 두께
본 발명에 관련된 티탄 동박의 일 실시형태에 있어서는, 박 두께가 0.1 ㎜ 이하이고, 전형적인 실시형태에 있어서는 박 두께가 0.08 ∼ 0.01 ㎜ 이고, 보다 전형적인 실시형태에 있어서는 박 두께가 0.05 ∼ 0.02 ㎜ 이다.
(6) 제조 방법
본 발명에 관련된 티탄 동박은 이하에 설명하는 방법에 의해 제조 가능하다. 본 발명에 관련된 티탄 동박의 제조 프로세스에서는, 먼저 용해로에서 전기 구리, Ti 등의 원료를 용해하여, 원하는 조성의 용탕을 얻는다. 그리고, 이 용탕을 잉곳으로 주조한다. 티탄의 산화 마모를 방지하기 위해, 용해 및 주조는 진공 중 또는 불활성 가스 분위기 중에서 실시하는 것이 바람직하다. 그 후, 열간 압연, 냉간 압연 1, 용체화 처리, 냉간 압연 2, 시효 처리를 이 순서로 실시하여, 원하는 두께 및 특성을 갖는 박으로 마무리한다.
열간 압연 및 그 후의 냉간 압연 1 의 조건은 티탄 구리의 제조에서 행해지고 있는 관례적인 조건으로 실시하면 충분하고, 특별히 요구되는 조건은 없다. 또, 용체화 처리에 대해서도 관례적인 조건으로 상관없지만, 예를 들어 700 ∼ 1000 ℃ 에서 5 초간 ∼ 30 분간의 조건으로 실시할 수 있다.
상기 서술한 강도를 얻기 위해서, 냉간 압연 2 의 압하율을 95 ％ 이상으로 규정하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 96 ％ 이상, 더욱 바람직하게는 98 ％ 이상이다. 이 압하율이 95 ％ 미만이 되면, 1200 ㎫ 이상의 0.2 ％ 내력을 얻는 것은 곤란해진다. 압하율의 상한은, 본 발명이 목적으로 하는 내주저앉음성의 점에서는 특별히 규정되지 않지만, 공업적으로 99.8 ％ 를 초과하는 경우는 없다. 또한, 1 패스당의 압하율은 15 ∼ 30 ％ 로 하는 것이 강도 발현의 관점에서 바람직하다.
시효 처리는, 200 ∼ 400 ℃ 의 범위 내의 소정의 온도까지 속도 15 ℃/h 이하, 바람직하게는 12 ℃/h 이하, 보다 바람직하게는 10 ℃/h 이하로 승온시키고, 200 ∼ 400 ℃ 의 온도 범위에서 1 ∼ 20 시간 유지한다. 또한, 200 ∼ 400 ℃ 의 범위로 재료 온도를 한창 유지하고 있는 중에는, 온도를 일정하게 유지하는 것이 바람직하지만, 실질적인 영향을 주지 않는 점에서, 설정한 유지 온도로부터 ±20 ℃ 이내이면 온도 변화가 생겨도 문제는 없다. 가열 유지 후, 150 ℃ 까지 속도 15 ℃/h 이하, 바람직하게는 12 ℃/h 이하, 보다 바람직하게는 10 ℃/h 이하로 냉각시킨다. 소정의 온도에서의 유지 시간을 1 시간 이상으로 한 것은 시효 경화에 의한 강도 발현을 확보하기 위해서이다. 또, 소정의 온도에서의 유지 시간을 20 시간 이내로 한 것은 과시효에 의한 강도 저하를 방지하기 위해서이다. 유지 시간은 바람직하게는 1 ∼ 18 시간이고, 보다 바람직하게는 2 ∼ 15 시간이다.
승온 또는 냉각 속도가 15 ℃/h 를 초과하면, 압연 방향으로 평행인 방향 및 직각인 방향에 있어서 모두 1200 ㎫ 이상의 0.2 ％ 내력을 달성하는 것과, 압연 방향으로 평행인 방향 및 직각인 방향에 있어서 모두 800 ㎫ 이상의 스프링 한계값을 달성하는 것의 양립이 곤란해진다. 또한, 유지 온도가 200 ℃ 미만이거나 또는 400 ℃ 을 초과하면, 동일하게, 1200 ㎫ 이상의 0.2 ％ 내력과 800 ㎫ 이상의 스프링 한계값의 양립이 곤란해진다. 유지 시간이 1 시간 미만 또는 20 시간을 초과하면, 이것도 마찬가지로, 1200 ㎫ 이상의 0.2 ％ 내력과 800 ㎫ 이상의 스프링 한계값의 양립이 곤란해진다.
승온 및 냉각 속도의 하한은, 본 발명이 목적으로 하는 스프링 한계값의 점에서는 특별히 규정되지 않지만, 5 ℃/h 미만이 되면, 제조 비용이 상승하여 공업적으로 바람직하지 않다. 일반적인 공업에 있어서의 시효의 승온 및 냉각 속도는 20 ℃/h 이상인 점으로부터, 상기 서술한 승온 및 냉각 속도는 꽤 낮다고 할 수 있다.
또한, 승온시의 속도는 승온 개시 온도에서 200 ∼ 400 ℃ 의 범위 내의 설정 온도에 도달할 때까지의 시간으로부터 산출하고, 냉각시의 속도는 냉각 개시 온도에서 150 ℃ 에 도달할 때까지의 시간으로부터 산출한다.
또한, 시효 처리 후에 냉간 압연을 실시하면 800 ㎫ 이상의 스프링 한계값을 얻는 것이 곤란해지고, 그 후, 변형 제거 어닐링을 실시해도 800 ㎫ 이상의 스프링 한계값을 얻는 것이 곤란해진다. 따라서, 본 발명에 관련된 티탄 동박을 제조하는 데에 있어서는 시효 처리 후에 냉간 압연 및 변형 제거 어닐링 중 어느 것도 실시하지 않는 것이 바람직하다.
(7) 용도
본 발명에 관련된 티탄 동박은, 한정적이지는 않지만, 스위치, 커넥터, 잭, 단자, 릴레이 등의 전자 기기용 부품의 재료로서 바람직하게 사용할 수 있고, 특히 오토포커스 카메라 모듈 등의 전자 기기 부품에 사용되는 도전성 스프링재로서 바람직하게 사용할 수 있다.
오토포커스 카메라 모듈은 일 실시형태에 있어서, 렌즈와, 이 렌즈를 광축 방향의 초기 위치에 탄성 지지하는 스프링 부재와, 이 스프링 부재의 탄성 지지력에 저항하는 전자력을 발생시키고 상기 렌즈를 광축 방향으로 구동 가능한 전자 구동 수단을 구비한다. 전자 구동 수단은, 예시적으로는 コ 자형 원통 형상의 요크와, 요크의 내부벽의 내측에 수용되는 코일과, 코일을 둘러쌈과 함께 요크의 외주벽의 내측에 수용되는 마그넷을 구비할 수 있다.
도 1 은 본 발명에 관련된 오토포커스 카메라 모듈의 일례를 나타내는 단면도이고, 도 2 는 도 1 의 오토포커스 카메라 모듈의 분해 사시도이고, 도 3 은 도 1 의 오토포커스 카메라 모듈의 동작을 나타내는 단면도이다.
오토포커스 카메라 모듈 (1) 은, コ 자형 원통 형상의 요크 (2) 와, 요크 (2) 의 외벽에 장착되는 마그넷 (4) 과, 중앙 위치에 렌즈 (3) 를 구비하는 캐리어 (5) 와, 캐리어 (5) 에 장착되는 코일 (6) 과, 요크 (2) 가 장착되는 베이스 (7) 와, 베이스 (7) 를 지지하는 프레임 (8) 과, 캐리어 (5) 를 상하로 지지하는 2 개의 스프링 부재 (9a, 9b) 와, 이들 상하를 덮는 2 개의 캡 (10a, 10b) 을 구비하고 있다. 2 개의 스프링 부재 (9a, 9b) 는 동일품이고, 동일한 위치 관계에서 캐리어 (5) 를 상하 사이에 두고 지지함과 함께, 코일 (6) 로의 급전 경로로서 기능하고 있다. 코일 (6) 에 전류를 인가함으로써 캐리어 (5) 는 상방으로 이동한다. 또한, 본 명세서에 있어서는, 상 및 하의 문언을 적절히 사용하지만, 도 1 에 있어서의 상하를 나타내고, 상은 카메라로부터 피사체를 향하는 위치 관계를 나타낸다.
요크 (2) 는 연철 등의 자성체이고, 상면부가 닫힌 コ 자형의 원통 형상을 이루고, 원통상의 내벽 (2a) 과 외벽 (2b) 을 갖는다. コ 자형의 외벽 (2b) 의 내면에는, 링상의 마그넷 (4) 이 장착 (접착) 된다.
캐리어 (5) 는 바닥면부를 가진 원통 형상 구조의 합성 수지 등에 의한 성형품으로, 중앙 위치에서 렌즈를 지지하고, 바닥면 외측 상에 미리 성형된 코일 (6) 이 접착되어 탑재된다. 사각형 형상 수지 성형품의 베이스 (7) 의 내주부에 요크 (2) 를 끼워 맞춰 장착하고, 또한 수지 성형품의 프레임 (8) 으로 요크 (2) 전체를 고정시킨다.
스프링 부재 (9a, 9b) 는, 모두 최외주부가 각각 프레임 (8) 과 베이스 (7) 사이에 끼워져 고정되고, 내주부 120°마다의 절결 홈부가 캐리어 (5) 에 끼워 맞춰지고, 열 코킹 등에 의해 고정된다.
스프링 부재 (9b) 와 베이스 (7) 및 스프링 부재 (9a) 와 프레임 (8) 사이는 접착 및 열 코킹 등에 의해 고정되고, 또한, 캡 (10b) 은 베이스 (7) 의 바닥면에 장착되고, 캡 (10a) 은 프레임 (8) 의 상부에 장착되고, 각각 스프링 부재 (9b) 를 베이스 (7) 와 캡 (10b) 사이에, 스프링 부재 (9a) 를 프레임 (8) 과 캡 (10a) 사이에 끼워 고착시키고 있다.
코일 (6) 의 일방의 리드선은, 캐리어 (5) 의 내주면에 형성한 홈 내를 지나 위로 연장되고, 스프링 부재 (9a) 에 납땜된다. 타방의 리드선은 캐리어 (5) 바닥면에 형성한 홈 내을 지나 하방으로 연장되고, 스프링 부재 (9b) 에 납땜된다.
스프링 부재 (9a, 9b) 는, 본 발명에 관련된 티탄 동박의 판 스프링이다. 스프링성을 갖고, 렌즈 (3) 를 광축 방향의 초기 위치에 탄성 지지한다. 동시에, 코일 (6) 로의 급전 경로로서도 작용한다. 스프링 부재 (9a, 9b) 의 외주부의 1 지점은 외측으로 돌출시켜, 급전 단자로서 기능시키고 있다.
원통상의 마그넷 (4) 은 래디얼 (직경) 방향으로 자화 (磁化) 되어 있고, コ 자 형상 요크 (2) 의 내벽 (2a), 상면부 및 외벽 (2b) 을 경로로 한 자로를 형성하고, 마그넷 (4) 과 내벽 (2a) 사이의 갭에는, 코일 (6) 이 배치된다.
스프링 부재 (9a, 9b) 는 동일 형상이고, 도 1 및 2 에 나타내는 바와 같이 동일한 위치 관계에서 장착되어 있으므로, 캐리어 (5) 가 상방에 이동했을 때의 축어긋남을 억제할 수 있다. 코일 (6) 은, 권선 후에 가압 성형하여 제작하므로, 마무리 외경의 정밀도가 향상되어, 소정의 좁은 갭에 용이하게 배치할 수 있다. 캐리어 (5) 는, 최하 위치에서 베이스 (7) 에 맞닿고, 최상 위치에서 요크 (2) 에 맞닿으므로, 상하 방향으로 맞닿음 기구를 구비하게 되어, 탈락하는 것을 방지하고 있다.
도 3 은, 코일 (6) 에 전류를 인가하고, 오토포커스용으로 렌즈 (3) 를 구비한 캐리어 (5) 를 상방으로 이동시켰을 때의 단면도를 나타내고 있다. 스프링 부재 (9a, 9b) 의 급전 단자에 전압이 인가되면, 코일 (6) 에 전류가 흐르고 캐리어 (5) 에는 상방으로의 전자력이 작용한다. 한편, 캐리어 (5) 에는, 연결된 2 개의 스프링 부재 (9a, 9b) 의 복원력이 하방으로 작용한다. 따라서, 캐리어 (5) 의 상방으로의 이동 거리는 전자력과 복원력이 균형이 잡힌 위치가 된다. 이로써, 코일 (6) 에 인가하는 전류량에 의해, 캐리어 (5) 의 이동량을 결정할 수 있다.
상측 스프링 부재 (9a) 는 캐리어 (5) 의 상면을 지지하고, 하측 스프링 부재 (9b) 는 캐리어 (5) 의 하면을 지지하고 있으므로, 복원력은 캐리어 (5) 의 상면 및 하면에서 균등하게 하방으로 작용하게 되어, 렌즈 (3) 의 축 어긋남을 작게 억제할 수 있다.
따라서, 캐리어 (5) 의 상방으로의 이동에 있어서, 리브 등에 의한 가이드는 필요 없어, 사용하지 않는다. 가이드에 의한 슬라이딩 마찰이 없기 때문에, 캐리어 (5) 의 이동량은, 순수하게 전자력과 복원력의 균형으로 지배되게 되어, 원활하고 양호한 정밀도의 렌즈 (3) 의 이동을 실현하고 있다. 이로써 렌즈 어긋남이 적은 오토포커스를 달성하고 있다.
또한, 마그넷 (4) 은 원통 형상으로 하여 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 3 내지 4 분할하여 래디얼 방향으로 자화하고, 이것을 요크 (2) 의 외벽 (2b) 의 내면에 첩부 (貼付) 하여 고착시켜도 된다.
실시예
이하에 본 발명의 실시예를 비교예와 함께 나타내는데, 이들의 실시예는 본 발명 및 그 이점을 보다 용이하게 이해하기 위해 제공하는 것으로, 발명이 한정되는 것을 의도하는 것은 아니다.
표 1 에 나타내는 합금 성분을 함유하고 잔부가 구리 및 불가피적 불순물로 이루어지는 합금을 실험 재료로 하고, 합금 성분 및 제조 조건이 0.2 ％ 내력, 스프링 한계값 및 주저앉음에 미치는 영향을 조사하였다.
진공 용해로에서 전기 구리 2.5 ㎏ 을 용해시키고, 표 1 에 기재된 합금 조성이 얻어지도록 합금 원소를 첨가하였다. 이 용탕을 주철제의 주형에 붓고, 두께 30 ㎜, 폭 60 ㎜, 길이 120 ㎜ 의 잉곳을 제조하였다. 이 잉곳을, 다음의 공정 순서로 가공하여, 표 1 에 기재된 소정의 박 두께를 갖는 제품 시료를 제작하였다.
(1) 열간 압연：잉곳을 950 ℃ 에서 3 시간 가열하고, 두께 10 ㎜ 까지 압연하였다.
(2) 연삭：열간 압연에 의해 생성된 산화 스케일을 그라인더로 제거하였다. 연삭 후의 두께는 9 ㎜ 였다.
(3) 냉간 압연 1：압하율에 따라 소정의 두께까지 압연하였다.
(4) 용체화 처리：800 ℃ 로 승온시킨 전기로에 시료를 장입하고, 5 분간 유지한 후, 시료를 수조에 넣고 급냉각시켰다.
(5) 냉간 압연 2：표 1 에 나타내는 박 두께까지 압연하였다. 단, 압연을 실시하지 않은 것에 대해서는 「없음」이라고 기재하고, 냉간 압연 3 을 실시한 것에 대해서는 압하율에 따라 소정의 두께까지 압연하였다. 여기서는, 1 패스당의 압하율은 15 ∼ 30 ％ 의 범위에서 실시하였다.
(6) 시효 처리：표 1 에 나타내는 조건으로 Ar 분위기 중에서 가열하였다.
(7) 냉간 압연 3：표 1 에 나타내는 박 두께까지 압연하였다. 냉간 압연 3 을 실시하지 않은 것에 대해서는 「없음」이라고 기재하였다.
(8) 변형 제거 어닐링：냉간 압연 3 을 실시한 후, 400 ℃ 로 승온시킨 전기로에 시료를 장입하고, 10 초간 유지한 후, 시료를 수조에 넣고 급냉각시켰다. 표 1 에는, 이 변형 제거 어닐링을 실시한 것에 대해서는 「있음」, 실시하지 않은 것에 대해서는 「없음」이라고 기재하였다.
제작한 제품 시료에 대하여, 다음의 평가를 실시하였다.
(가) 0.2 ％ 내력
인장 시험기를 사용하고, 상기 서술한 측정 방법에 따라 압연 방향과 평행인 방향 및 직각인 방향의 0.2 ％ 내력을 측정하였다.
(나) 스프링 한계값
고력판 (高力板) 스프링 시험기를 사용하고, 상기 서술한 측정 방법에 따라 압연 방향과 평행인 방향 및 직각인 방향의 스프링 한계값을 측정하였다.
(다) 주저앉음
폭 12.5 ㎜, 길이 15 ㎜ 의 단책 시료를 길이 방향이 압연 평행 방향이 되도록 채취하고, 도 4 와 같이, 시료의 편단을 고정시키고, 이 고정단으로부터 거리 (L) 의 위치에 선단을 나이프 에지로 가공한 펀치를 1 ㎜/분의 이동 속도로 가압하고, 시료에 거리 (d) 의 휨을 부여한 후, 펀치를 초기의 위치로 되돌려 제하 (除荷) 하였다. 제하 후, 주저앉음량 (δ) 을 구하였다.
시험 조건은 시료의 박 두께가 0.05 ㎜ 이하인 경우, L = 3 ㎜, d = 3 ㎜ 이고, 박 두께가 0.05 ㎜ 보다 두꺼운 경우, L = 5 ㎜, d = 5 ㎜ 이다. 또, 주저앉음량은 0.01 ㎜ 의 분해능으로 측정하고, 주저앉음이 검출되지 않은 경우에는 ＜ 0.01 ㎜ 로 표기하고 있다. 또한, d 의 값은 특허문헌 3 보다 크게 하고, 동박이 쉽게 주저앉는 조건으로 하였다.
시험 결과를 표 2 에 나타낸다. 본 발명의 규정 범위 내인 발명예 1 ∼ 29 는, 압연 방향에 대하여, 평행 방향 및 직각 방향 모두가 1200 ㎫ 이상의 0.2 ％ 내력, 800 ㎫ 이상의 스프링 한계값이 얻어지고, 그들의 주저앉음량은 0.1 ㎜ 이하로 작고 양호한 특성이 얻어졌다.
냉간 압연 2 의 압하율이 95 ％ 미만인 비교예 1 은, 0.2 ％ 내력이 1200 ㎫ 미만, 스프링 한계값이 800 ㎫ 미만이 되고, 주저앉음량은 0.1 ㎜ 를 초과하였다.
시효 처리의 승온 속도가 15 ℃/h 를 초과한 비교예 2 및 3 은, 압연 방향에 대해 평행 방향의 스프링 한계값이 800 ㎫ 미만이 되고, 주저앉음량은 0.1 ㎜ 를 초과하였다.
시효 처리의 온도가 200 ∼ 400 ℃ 의 범위 외인 비교예 4 및 5, 시효 처리의 시간이 1 ∼ 20 시간의 범위 외인 비교예 6 및 7 은, 0.2 ％ 내력이 1200 ㎫ 미만 또는/및 스프링 한계값이 800 ㎫ 미만이 되고, 주저앉음량은 0.1 ㎜ 를 초과하였다.
시효 처리의 냉각 속도가 15 ℃/h 를 초과한 비교예 8 및 9 는 압연 방향에 대해 평행 방향의 스프링 한계값이 800 ㎫ 미만이 되고, 주저앉음량은 0.1 ㎜ 를 초과하였다.
Ti 농도가 2.0 질량％ 미만인 비교예 10 은, 0.2 ％ 내력이 1200 ㎫ 미만이 되고, 주저앉음량은 0.1 ㎜ 를 초과하였다. 한편, Ti 농도가 4.0 질량％ 를 초과한 비교예 11, Ti 이외의 첨가 원소의 총량이 1.0 질량％ 를 초과한 비교예 12 는 압연 중에 균열이 발생하여 평가할 수 없었다.
또, 비교예 13 은 시효 처리 후에 냉간 압연을 실시한 예이고, 비교예 14 는 시효 처리 후에 냉간 압연, 변형 제거 어닐링을 순차 실시한 예이다. 모두 0.2 ％ 내력이 1200 ㎫ 미만 또는/및 스프링 한계값이 800 ㎫ 미만이 되고, 주저앉음량은 0.1 ㎜ 를 초과하였다.
비교예 15 는 냉간 압연 2 를 실시하지 않고, 시효 처리 후에 냉간 압연을 실시한 예이다. 0.2 ％ 내력이 1200 ㎫ 미만 및 스프링 한계값이 800 ㎫ 미만이 되고, 주저앉음량은 0.1 ㎜ 를 초과하였다.
비교예 16 은 시효 처리의 승온 및 냉각 속도의 양방이 15 ℃/h 를 초과한 예이다. 압연 방향에 대해 평행 방향의 스프링 한계값이 800 ㎫ 미만이 되고, 주저앉음량은 0.1 ㎜ 를 초과하였다.
비교예 17 은 냉간 압연 2 의 압하율이 95 ％ 미만, 시효 처리의 승온 및 냉각 속도의 양방이 15 ℃/h 를 초과하고, 시효 처리 후에 냉간 압연, 변형 제거 어닐링을 순차 실시한 예이다. 0.2 ％ 내력이 1200 ㎫ 미만, 압연 방향에 대해 직각 방향의 스프링 한계값이 800 ㎫ 미만이 되고, 주저앉음량은 0.1 ㎜ 를 초과하였다.
비교예 18 및 19 는 시효 처리의 승온 및 냉각 속도의 양방이 15 ℃/h 를 초과하고, 시효 처리 후에 냉간 압연을 실시한 예이다. 스프링 한계값이 800 ㎫ 미만이 되고, 주저앉음량은 0.1 ㎜ 를 초과하였다.
[표 1-1]
Figure pat00001
[표 1-2]
Figure pat00002
[표 2-1]
Figure pat00003
[표 2-2]
Figure pat00004
1 : 오토포커스 카메라 모듈
2 : 요크
3 : 렌즈
4 : 마그넷
5 : 캐리어
6 : 코일
7 : 베이스
8 : 프레임
9a : 상측의 스프링 부재
9b : 하측의 스프링 부재
10a, 10b : 캡

Claims (10)

  1. 2.0 ∼ 4.0 질량％ Ti 를 함유하고, 잔부가 구리 및 불가피적 불순물로 이루어지거나, 또는, 2.0 ∼ 4.0 질량％ Ti 를 함유하고, 추가로, Ag, B, Co, Fe, Mg, Mn, Mo, Ni, P, Si, Cr 및 Zr 중 1 종 이상을 총량으로 0 ∼ 1.0 질량％ 함유하며, 잔부가 구리 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 압연 방향으로 평행인 방향 및 직각인 방향에서의 0.2 ％ 내력이 모두 1200 ㎫ 이상이고, 또한, 압연 방향으로 평행인 방향 및 직각인 방향에서의 스프링 한계값이 모두 800 ㎫ 이상인 것을 특징으로 하는 티탄 동박.
  2. 제 1 항에 있어서,
    압연 방향으로 평행인 방향 및 직각인 방향에서의 0.2 ％ 내력이 모두 1300 ㎫ 이상인 티탄 동박.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    압연 방향으로 직각인 방향에서의 스프링 한계값이 1000 ㎫ 이상인 티탄 동박.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    박 두께가 0.1 ㎜ 이하인 티탄 동박.
  5. 2.0 ∼ 4.0 질량％ Ti 를 함유하고, 잔부가 구리 및 불가피적 불순물로 이루어지는 잉곳을 제작하고, 이 잉곳에 대해 열간 압연, 냉간 압연을 순서대로 실시하고, 이어서, 700 ∼ 1000 ℃ 에서 5 초간 ∼ 30 분간의 용체화 처리, 압하율 95 ％ 이상의 냉간 압연을 순차 실시한 후, 15 ℃/h 이하의 속도로 승온시키고, 200 ∼ 400 ℃ 의 범위에서 1 ∼ 20 시간 유지하고, 150 ℃ 까지 15 ℃/h 이하의 속도로 냉각시키는 시효 처리를 실시하는 것을 포함하는 티탄 동박의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 잉곳이 Ag, B, Co, Fe, Mg, Mn, Mo, Ni, P, Si, Cr 및 Zr 중 1 종 이상을 총량으로 0 ∼ 1.0 질량％ 함유하는 티탄 동박의 제조 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 티탄 동박을 구비한 신동품.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 티탄 동박을 구비한 전자 기기 부품.
  9. 제 8 항에 있어서,
    전자 기기 부품이 오토포커스 카메라 모듈인 전자 기기 부품.
  10. 렌즈와, 이 렌즈를 광축 방향의 초기 위치에 탄성 지지하는 스프링 부재와, 이 스프링 부재의 탄성 지지력에 저항하는 전자력을 발생시키고 상기 렌즈를 광축 방향으로 구동 가능한 전자 구동 수단을 구비하고, 상기 스프링 부재가 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 티탄 동박인 오토포커스 카메라 모듈.
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